Primer tema de la segunda unidad de robotica industrial

3. ¿QUE ES UN LENJUAJE DE
PROGRAMACION?
Un lenguaje formal diseñado para expresar
procesos que pueden ser llevados a cabo
por máquinas como las computadoras.
http://es.kioskea.net/contents/304-lenguajes-de-programacion
Un lenguaje de programación" es un lenguaje
diseñado para describir el conjunto de
acciones consecutivas que un equipo debe
ejecutar. Por lo tanto, un lenguaje de
programación es un modo práctico para que
los seres humanos puedan dar instrucciones a
un equipo.

4. CARACTERISTICAS:
• Legibilidad: consiste en si el lenguaje tiene una sintaxis sencilla, fáciles de leer y
fáciles de compilar
• Ortogonalidad: permite combinar en una sola instrucción diversas
características del lenguaje, de esta manera se consiguen programas más
cortos y más compactos.
• Naturalidad para la aplicación: consiste en el lenguaje proporcione
herramientas adecuadas para el fin para el que está pensado.
• Soporte a la abstracción: Solucionar tipos de problemas y no problemas
concretos. Debe permitir que el programador pueda crear funciones y
procedimientos.
• Entorno de programación: Los lenguajes han de ir acompañados de un entorno
donde programar.
• Portabilidad de los programas: Es un lenguaje que permite crear programas que
funcionen en cualquier maquina pertenezca a la plataforma que quiera, distinto
fabricante, etc.

5. TENDENCIAS:
El "diseñador del lenguaje" es también un término algo nebuloso. Algunos
lenguajes (como APL y LISP) fueron diseñados por una sola persona con un
concepto único, mientras que otros (FORTRAN y COBOL) son el producto
de desarrollo de varios años realizados por comités de diseño de lenguajes.
Los "Lenguajes Ensambladores" y los "Lenguajes Maquina" son dependientes de la
máquina. Cada tipo de máquina, tal como VAX de digital, tiene su propio lenguaje
maquina distinto y su lenguaje ensamblador asociado.
El lenguaje Ensamblador es simplemente una representación simbólica del lenguaje
maquina asociado, lo cual permite una programación menos tediosa que con el anterior.
Sin embargo, es necesario un conocimiento de la arquitectura mecánica subyacente
para realizar una programación efectiva en cualquiera de estos niveles lenguajes.

6. Los lenguajes de " Alto Nivel" son los más utilizados como lenguaje de
programación. Aunque no son fundamentalmente declarativos, estos lenguajes
permiten que los algoritmos se expresen en un nivel y estilo de escritura
fácilmente legible y comprensible por otros programadores. Además, los lenguajes
de alto nivel tienen normalmente las características de " Transportabilidad".
Están implementadas sobre
varias máquinas de forma que
un programa puede ser
fácilmente " Transportado "
(Transferido) de una maquina a
otra sin una revisión sustancial.
En ese sentido se llama
"Independientes de la
maquina".
Ejemplos de estos lenguajes de alto nivel son
PASCAL, APL y FORTRAN (para aplicaciones
científicas), COBOL (para aplicaciones de
procesamiento de datos), SNOBOL (para
aplicaciones de procesamiento de textos), LISP
y PROLOG (para aplicaciones de inteligencia
artificial), C y ADA (para aplicaciones de
programación de sistemas) y PL/I (para
aplicaciones de propósitos generales).

7. TENDENCIAS ACTUALES:
•Aumentar el soporte para la programación funcional en lenguajes importantes utilizados
comercialmente, incluida la programación funcional pura para hacer el código más fácil de
razonar y de paralelizar (tanto en macro como en micro-niveles).
• Construir lenguajes para apoyar la programación concurrente y
distribuida.
•Mecanismos para añadir al lenguaje verificación en cuanto a seguridad y confiabilidad:
chequeo sintáctico extendido, control de flujo de información, seguridad de hilos
• Mecanismos alternativos de modularidad: mixins, delegados,
aspectos
• Desarrollo de software orientado a componentes.

8. Mayor énfasis en cuanto a distribución y movilidad.
Integración con bases de datos, incluyendo XML y
bases de datos relacionales.
Programación Orientada a Aspectos (AOP)
Lenguajes que soporten programar sobre los
procesadores de la GPU en paralelo, como OpenCL.

9. CLASIFICACION DE LOS LENGUAJES DE
PROGRAMACION:
SEGÚN NIVEL DE ANSTRACCION:
Los lenguajes de bajo nivel:
Son lenguajes de programación que se
acercan al funcionamiento de una
computadora. El lenguaje de más bajo
nivel es, por excelencia, el código
máquina.
Los lenguajes de medio nivel:
Hay lenguajes de programación que son
considerados por algunos expertos como
lenguajes de medio nivel (como es el caso del
lenguaje C) al tener ciertas características que
los acercan a los lenguajes de bajo nivel pero
teniendo, al mismo tiempo, ciertas cualidades
que lo hacen un lenguaje más cercano al
humano y, por tanto, de alto nivel.
Los lenguajes de alto nivel:
Los lenguajes de alto nivel son normalmente fáciles de aprender porque están formados por
elementos de lenguajes naturales, como el inglés.
En BASIC, el lenguaje de alto nivel más conocido, los comandos como "IF CONTADOR = 10 THEN
STOP" pueden utilizarse para pedir a la computadora que pare si CONTADOR es igual a 10.

10. SEGÚN PARADIGMA:
Paradigma imperativo:
Describe la programación como una
secuencia instrucciones o comandos
que cambian el estado de un
programa. El código máquina en
general está basado en el paradigma
imperativo. Su contrario es el
paradigma declarativo. En este
paradigma se incluye el paradigma
procedimental (procedural) entre
otros.

11. Paradigma declarativo:
No se basa en el cómo se hace
algo ,sino que describe cómo es
algo. En otras palabras, se
enfoca en describir las
propiedades de la solución
buscada, dejando
indeterminado el algoritmo
(conjunto de instrucciones)
usado para encontrar esa
solución. Es más complicado de
implementar que el paradigma
imperativo, tiene desventajas en
la eficiencia, pero ventajas en la
solución de determinados
problemas.
Paradigma estructurado:
La programación estructurada se basa en
una metodología de desarrollo de
programas llamada refinamientos
sucesivos: Se plantea una operación como
un todo y se divide en segmentos más
sencillos o de menor complejidad. Una
vez terminado todos los segmentos del
programa, se procede a unificar las
aplicaciones realizadas por el pool de
programadores.

12. Paradigma orientado a objetos:
La programación orientada a objetos, intenta simular el mundo real a través del significado de objetos que
contiene características y funciones. Los lenguajes orientados a objetos se clasifican como lenguajes de
quinta generación.
Paradigma funcional:
Este paradigma concibe a la computación como la
evaluación de funciones matemáticas y evita
declarar y cambiar datos. Hace hincapié en la
aplicación de las funciones y composición entre
ellas, más que en los cambios de estados y la
ejecución secuencial de comandos. Permite resolver
ciertos problemas de forma elegante y los lenguajes
puramente funcionales evitan los efectos
secundarios comunes en otro tipo de
programaciones

13. Paradigma lógico:
Se basa en la definición de reglas lógicas para luego, a través de un motor de inferencias
lógicas, responder preguntas planteadas al sistema y así resolver los problemas.
CLASIFICACIÓN SEGÚN LA FORMA DE EJECUCIÓN:
Lenguaje compilados:
Los compiladores son aquellos cuya
función es traducir un programa escrito
en un determinado lenguaje a un
idioma que la computadora entienda
(lenguaje máquina con código binario).
Al usar un lenguaje compilado (como lo
son los lenguajes del popular Visual
Studio de Microsoft), el programa
desarrollado nunca se ejecuta mientras
haya errores, sino hasta que luego de
haber compilado el programa, ya no
aparecen errores en el código.

14. Lenguaje interpretados:
Se puede también utilizar una alternativa diferente de los
compiladores para traducir lenguajes de alto nivel.
En vez de traducir el programa fuente y grabar en forma permanente
el código objeto que se produce durante la corrida de compilación
para utilizarlo en una corrida de producción futura, el programador
sólo carga el programa fuente en la computadora junto con los datos
que se van a procesar.

15. Lenguaje Principal área de aplicación Compilado/interpretado
ADA Tiempo real Lenguaje compilado
BASIC Programación para fines educativos Lenguaje interpretado
C Programación de sistema Lenguaje compilado
C++ Programación de sistema orientado a
objeto
Lenguaje compilado
Cobol Administración Lenguaje compilado
Fortran Cálculo Lenguaje compilado
Java Programación orientada a Internet Lenguaje intermediario
MATLAB Cálculos matemáticos Lenguaje interpretado
Cálculos matemáticos Cálculos matemáticos Lenguaje interpretado
LISP Inteligencia artificial Lenguaje intermediario
Pascal Educación Lenguaje compilado
PHP Desarrollo de sitios web dinámicos Lenguaje interpretado
Inteligencia artificial Inteligencia artificial Lenguaje interpretado
Perl Procesamiento de cadenas de
caracteres
Lenguaje interpretado
A continuación, encontrará una breve lista de los lenguajes de programación actuales:

16. LENGUAJE AL

17. El nombre significa Lenguaje para brazos (Arm Language) y
es de alto nivel, también desarrollado por el Centro de
Estudios en Robótica de la Universidad de Stanford. Es
utilizado en investigación, especialmente en humanoides
donde se requiere coordinación entre ambos brazos.
Lenguaje: AL • Trata de proporcionar definiciones acerca de
los movimientos relacionados con los elementos sobre los
que el brazo trabaja. Fue diseñado por el laboratorio de
Inteligencia Artificial de la Universidad de Stanford, con
estructuras de bloques y de control similares al ALGOL,
lenguaje en el que se escribió. Está dedicado al manipulador
de Stanford, utilizando como procesadores centrales, a un
PDP 11/45 y un PDP KL-10.
http://es.slideshare.net/Slodnulius/lenguajes-de-programacin-en-la-robotica

18. Un sencillo ejemplo, de carácter didáctico,
utilizando el lenguaje AL, puede mostrar
el interés del control estructurado. Partiendo de la
definición de unos objetos, se puede lograr una
estructura superior que los relacione.
Supongamos que se dispone de los objetos 01 y
02, y se intenta colocar al primero encima del
segundo. En la siguiente figura se muestra la
configuración del sistema de este ejemplo.

19. Con referencia en la figura, 01T y 01B señalan, respectivamente, la parte
superior e inferior del objeto 01, mientras que 01AS indica su posición de
asimiento. Las partes del objeto 02 se denominan de la misma forma.
Un programa "orientativo", en AL, que coloque 01 sobre 02, podría ser:
MOVE ARM TO 01AS El brazo se desplaza hasta la posición de asimiento de 01.
GRASP Aprehende a 01.
AFFIX 01B TO ARM Fija el sistema de coordenadas de 01 con el de la pinza del brazo.
MOVE 01B TO 02T Mueve la parte inferior de 01 hasta la parte superior de 02.
RELEASE Suelta 01 sobre 02.
UNIFIX 01 Destruye la relación entre el sistema de coordenadas del
brazo y 01.

20. Con excepción de HELP, todos los lenguajes de este grupo están provistos de
estructuras de datos del tipo complejo. Así, el AL utiliza vectores, posiciones
y transformaciones; el PAL usa, fundamentalmente, transformaciones y el
MAPLE permite la definición de puntos, líneas, planos y posiciones.
Sólo el PAL, y el HELP carecen de capacidad de adaptación sensorial. Los
lenguajes AL, MAPLE y MCL, tienen comandos para el control de la
sensibilidad del tacto de los dedos (fuerza, movimiento, proximidad, etc.).
Además, el MCL posee comandos de visión para identificar e inspeccionar
objetos.
http://www.monografias.com/trabajos3/progrob/progrob.shtml#ixzz3TrWA
KL3L

22. Es un lenguaje de programación de alto nivel
desarrollado por Unimation Inc. para sus robots Unimate
y Puma. Es una extensión del BASIC. El sistema
operativo de VAL soporta la programación fuera de línea
y durante la operación, y puede comunicarse con
sensores táctiles y visuales. Está siendo utilizado por el
programa PUMA de General Motors, que consiste en la
robotización completa de una planta de producción de
automotores, la primera realizada en los Estados Unidos
de Norteamérica.
Robótica Industrial CAPITULO 5: PROGRAMACIÓN DE ROBOTS 2005

23. El VAL (Victor’s Assembly Language, después Vistor
Scheiman), fue el primer lenguaje para robots comercialmente
disponible, que tiene parte de los conceptos del WAVE y del AL
.VAL fue introducido en 1979 por Unimation, Inc. Para su serie
de robots PUMA. Este lenguaje forma parte de la primera
generación de lenguajes de programación de robots.

24. El VAL (y los lenguajes de la primera generación)
tiene limitaciones como la incapacidad para realizar
cálculos aritméticos complejos para su uso durante la
ejecución del programa, la incapacidad para hacer
uso de sensores complejos y de los datos de los
sensores y la capacidad limitada para comunicarse
con otras computadoras. Tampoco pueden ampliarse
para posibles mejoras futuras.
http://ocw.upc.edu/sites/default/files/materials/15012628/40469-3452.pdf

25. El breve programa que sigue es correspondiente a un operador de tomar
y ubicar:
PROGRAM PICKPLACE
1. MOVE P1
2. MOVE P2
3. SPEED 25
4. MOVE P3
5. CLOSEI 0.00
5. MOVE P3
7. MOVE P5
8. MOVE P6
9. SPEED 20
10. OPENI 0.00
.END

26. Lenguaje de programación
Gestual Punto A Punto

27. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE.
McGraw Hill
Los lenguajes más conocidos en programación
gestual punto a punto son el FUNKY, creado por
IBM para uno de sus robots, y el T3, original de
CINCINNATI MILACROM para su robot T3.
En el lenguaje FUNKY se usa un mando del tipo
"joystick" para el control de los movimientos,
mientras que el T3 dispone de un dispositivo de
enseñanza ("teach pendant").
Lenguaje de programación FUNKY

28. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE.
McGraw Hill
Como en un grabador de cassettes, y en los dos
lenguajes mencionados, los movimientos pueden
tener lugar en sistemas de coordenadas
cartesianas, cilíndricas o de unión, siendo posible
insertar y borrar las instrucciones que se desee.
Es posible, también, implementar funciones
relacionadas con sensores externos, así como
revisar el programa paso a paso, hacia delante y
hacia atrás.
El lenguaje FUNKY dispone de un comando
especial para centrar a la pinza sobre el objeto.

29. Lenguajes dedicados a la
programación
estructurada

30. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE.
McGraw Hill
Desarrollado por la Universidad de Purdure para
el manipulador de Stanford, es un intérprete
escrito en FORTRAN y Ensamblador, capaz de
aceptar sensores de fuerza y de visión.
Cada una de sus instrucciones, para mover el
brazo del robot en coordenadas cartesianas, es
procesada para que satisfaga la ecuación del
procesamiento. Como CPU, usan un PDP 11/70.
Lenguaje de programación PAL

31. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE.
McGraw Hill
Lo creó la compañía MC DONALL DOUGLAS, como ampliación de su
lenguaje de control numérico APT. Es un lenguaje compilable que se puede
considerar apto para la programación de robots "off-line".
Lenguaje de programación MCL

32. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE.
McGraw Hill
Procede del Politécnico de Milán, al igual que el MAL, al que incorpora
elementos de programación estructurada que lo potencian notablemente. Se
aplica, también, al robot SIGMA.
Lenguaje de programación MAL EXTENDID

33. Lenguajes de
programación específica a
nivel objeto

34. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE.
McGraw Hill
El lenguaje RAPT fue creado en la
Universidad de Edimburgo,
departamento de Inteligencia Artificial;
está orientado, en especial, al
ensamblaje de piezas. Destinado al
robot FREDY, utiliza, como procesador
central, a un PDP 10.
Es un intérprete y está escrito en
lenguaje APT.
Lenguaje de programación RAPT

35. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE.
McGraw Hill
Su filosofía se basa en definir una
serie de planos, cilindros y
esferas, que dan lugar a otros
cuerpos derivados. Para modelar a
un cuerpo, se confecciona una
biblioteca con sus rasgos más
representativos.
Seguidamente, se define los
movimientos que ligan a los
cuerpos a ensamblar (alinear
planos, encajar cilindros, etc.).
Lenguaje de programación RAPT

36. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE.
McGraw Hill
Creado por IBM para el ensamblaje de piezas; utiliza instrucciones, muy
comunes, en el idioma inglés. Precisa de un ordenador de varios Megabytes
de capacidad de memoria y, además de indicar, como el RAPT, puntos
específicos, prevé también, colisiones y genera acciones a partir de las
situaciones reales.
El AUTOPASS realiza todos sus cálculos sobre una base de datos, que define
a los objetos como poliedros de un máximo de 20,000 caras. Está escrito en
PL/1 y es intérprete y compilable.
Lenguaje de programación AUTOPASS

37. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE.
McGraw Hill
Procede del laboratorio de Inteligencia Artificial del
MIT, para el robot SILVER, orientándose hacia el
ajuste de conjuntos mecánicos.
Aporta más inteligencia que el AUTOPASS y permite
una buena adaptación al entorno.
Lenguaje de programación LAMA

38. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE.
McGraw Hill
La operatividad del LAMA se basa en tres funciones
principales:
1. Creación de la función de trabajo. Operación
inteligente.
2. Generación de la función de manipulación.
3. Interpretación y desarrollo, de una forma
interactiva, de una estrategia de realimentación
para la adaptación al entorno de trabajo.
Lenguaje de programación LAMA

39. Lenguaje de
programación Python

40. Javier Díaz (2012). Manual de programación con robots para la escuela. Recuperado de:
http://robots.linti.unlp.edu.ar/uploads/docs/manual_de_programacion_con_robots_para_l
a_escuela.pdf
Python es un lenguaje interpretado, lo que simplifica el proceso de
programación y uso por parte de personas con escasa experiencia y lo
convierte en un lenguaje utilizado de manera extensa para la iniciación a la
programación.
Además, Python provee una gran biblioteca de módulos que pueden
utilizarse para hacer toda clase de tareas que abarcan desde programación
web a manejo de gráficos y, dado que soporta tanto programación
procedural como orientada a objetos sirve como base para introducir
conceptos importantes de informática como por ejemplo abstracción
procedural, estructuras de datos, y programación orientada a objetos, que
son aplicables a otros lenguajes como Java o C++.